中国的铜矿资源与发展人工冶铜的机会

内容导读人工冶铜技术的出现、传播和发展是推动生产力提高和人类进入文明时代的关键性因素。技术起始于人们发现了自然铜块并将其捶打成工具使用,进而开始积累出金属变形加工的知识。在人类生活地区蕴藏着足够的铜矿资源是发展人工冶铜的核心基础。新石器时代末期人类族群烧制陶器的高温水平对于把混入窑炉的铜矿石转变成金属铜发挥着重要作用,温度越高,越有利于借助烧烤到偶然混入的铜矿石而尽早发现人工冶铜技术。公元前2000年之前,中国掌握了捶打加工天然铜块的能力,且各地在铜矿资源和高温技术方面均保有一定优势;中国的这些优势会明显提高借助偶然机会发现人工冶铜技术的概率,因此有充分的能力和机会去发展本土的人工冶铜技术。

21世纪以来亚洲大陆勘查新发现主要铜矿床地质特征

1勘查新发现铜矿床概况2000年以来,全球勘查新发现了115个大型铜矿床(S&P Global Market Intelligence, 2024),其中有26个分布在亚洲(图1),占全球勘查新发现大型铜矿床总数量的22.61%,是除拉丁美洲外勘查新发现大型铜矿床数量最多的大洲。从国家看,2000年以来,亚洲勘查新发现的大型铜矿床主要分布在中国、印度尼西亚、土耳其、菲律宾、蒙古、哈萨克斯坦、伊朗、巴基斯坦等国家;其中,中国是亚洲勘查新发现大型铜矿数量最多的国家,有9个,其余国家新发现大型铜矿床数量均不足5个(表1)。

赣南铁山垅钨矿田首次发现矽卡岩型工业铜矿

1研究目的(Objective)铁山垅钨矿田位于南岭钨多金属成矿带东段(图1a),盛产石英脉型黑钨矿,已发现有黄沙、铁山垅、上坪、隘上、坑尾窝等大—中型钨(锡)矿床(图1b),是赣南重要的黑钨矿产地之一。与钨成矿相关的铁山垅花岗岩体侵入到禾丰晚古生代断陷盆地中,上石炭统黄龙组灰岩已普遍大理岩化,局部出露的花岗斑岩脉与黄龙组侵入接触面发育有铜矿化矽卡岩,显示该区具隐伏矽卡岩型矿产的找矿潜力。铁山垅矿田矽卡岩型铜矿的找矿突破,将为赣南地区铜矿找矿工作部署提供重要的地质支撑,助力新一轮找矿突破战略行动。

西藏某难选氧化铜矿高效浮选回收试验研究

本次试验先采用硫酸铵和硫化钠作硫化剂,再使用丁铵黑药和乙硫氨酯组合捕收剂的药剂制度,可以消除矿泥的不良影响,提升富连生体、微细粒级氧化铜的回收效果,能大幅提升选铜指标。采用一粗三精二扫的闭路流程,小型试验铜回收率达到81.04%,铜品位为20.31%。

黄铜矿粗选指标对水玻璃超声波改性的响应及其机理

为阐明黄铜矿粗选指标与水玻璃超声波改性的内在关系,以超声波预处理的水玻璃为调整剂,进行了黄铜矿实际矿物的浮选试验,并采用pH值、黏度及红外光谱等手段对超声波预处理水玻璃溶液及矿浆浊度进行了表征。结果表明,黄铜矿的粗选回收率对超声波改性的水玻璃较为敏感。铜的回收率在水玻璃预处理时间为15 min作用时的敏感性最强,为85.42%,与未改性水玻璃的回收率相比提高了9.19个百分点。超声波预处理可减小水玻璃溶液的pH值,并使其黏度降低0.36%,这有利于水玻璃在矿浆中的分散。此外,超声波预处理还可改变水玻璃溶液的中水分子的比例以及水玻璃官能团的组成,并使预处理后的水玻璃溶液中游离水羟基与H 2 SiO 3中的Si—OH的相对比例分别提高7.83个百分点和1.08个百分点。游离水组份的增加有利于改善黄铜矿的疏水性及浮选效果,水玻璃有效成分H 2 SiO 3中Si—OH的组份增加在一定程度上强化了对矿泥的分散作用,从而提高了粗选作业铜的回收率。研究对超声波技术在有色金属浮选领域的应用有一定参考意义。

黑龙江多宝山铜矿区韧性剪切变形时代及其对铜矿化改造的约束

黑龙江多宝山斑岩铜矿主要赋存于奥陶纪花岗闪长岩中,少量发育于奥陶纪花岗闪长斑岩及奥陶系多宝山组安山岩中,铜矿化以浸染状、细脉-浸染状为主。成矿过程经历了斑岩期、剪切变形期。矿区发育韧性剪切变形带,多宝山组、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩、安山质凝灰角砾岩及矿体均发生了剪切变形作用,沿剪切面发育绢云母新生矿物。绢云母的坪年龄和正反等时线年龄分别为280.1±1.2 Ma和281.4±1.3 Ma、281.3±1.3 Ma,在误差范围内基本一致,限定矿区韧性剪切变形的时间为早二叠世(约280 Ma)。多宝山斑岩铜矿床主要成矿作用形成于斑岩期,成矿时代为早奥陶世(约475 Ma),早二叠世的韧性剪切变形作用对原生斑岩铜矿化进行了改造,使矿石的铜进一步富集,品位相对增高。

铜钼分离中辉铜矿抑制剂筛选及其作用机理研究

针对铜钼分离过程中辉铜矿难抑制,常引起钼精矿铜超标的问题,从抑制剂与辉铜矿表面亚铜离子具有较强键合能力的角度,筛选了9种抑制剂并探索了其对辉铜矿和辉钼矿浮选行为的影响,采用吸附量、接触角、动电位、XPS等检测手段进行了铁氰化钾抑制辉铜矿的机理分析。研究结果表明:9种药剂对辉铜矿抑制由强至弱的大致顺序为铁氰化钾、亚铁氰化钾、乙二胺四乙酸二钠、硫氢化钠、双氰胺、巯基乙酸铵、氨基乙酸、硫氰酸铵、L-天门冬氨酸,其中铁氰化钾抑制效果最好,且对辉钼矿的可浮性影响不大;铁氰化钾能够有效吸附于辉铜矿表面,引起辉铜矿表面疏水性和电负性大幅度下降;添加铁氰化钾后,辉铜矿表面的CuO组分大量减少,生成了Cu(OH)_(2)且Fe^(3+)和Fe^(2+)的相对含量分别为18.36%、81.64%;铁氰化钾的作用机制为铁氰化钾水解释放出的大量铁氰酸根竞争吸附于辉铜矿表面,生成铁氰酸亚铜沉淀,并随着氧化还原反应生成了亚铁氰酸亚铜和氢氧化铜等沉淀,这些亲水性沉淀牢固地吸附于辉铜矿表面从而抑制辉铜矿。

新疆哈密宝东金矿铜矿地质、地球物理特征及找矿分析

宝东金铜矿位于阿奇克库都克—沙泉子深大断裂南部,卡瓦布拉克—星星峡地块内。2015~2021年,通过系统的槽探、钻探工程结合物探测量工作,圈定了三条金矿化蚀变带,一条金铜矿化蚀变带,并在深部控制了较好的盲铜矿体,取得了新的找矿成果。重点介绍了铜矿体的发现及其地质、地球物理特征,初步认为铜矿体为矽卡岩型铜矿,并推断深部可能存在隐伏岩体,指明了找矿方向。为进一步在该区深部寻找较大规模铜金矿提供了依据。

某铜矿工艺矿物学研究

为了充分了解某铜矿矿石性质,制定合理的选矿工艺流程,利用化学多元素分析、光学显微镜、MLA等综合手段,对矿石的化学成分、矿物种类、结构构造、主要矿物的嵌布特征以及主要有用元素的赋存状态进行分析研究。查明该矿石中主要有用元素为Cu和S,品位分别为1.73%、20.81%,伴生贵金属元素Au和Ag,品位分别为0.63、5.46 g/t。铜矿物主要是黄铜矿,其次是砷黝铜矿、黝铜矿,铜矿物以0.020~0.147 mm细粒为主,主要嵌布在硫化物及脉石矿物中。金属硫化物主要以黄铁矿为主,嵌布粒度以0.043~0.417 mm为主,在选矿时需要细磨以实现单体解离。金矿物主要以自然金和银金矿为主,以微粒金为主,嵌布在硫化物及脉石矿物中,共生关系复杂,回收难度也比较大。银元素分布比较分散,大部分分布在黄铁矿和铜矿物中。根据以上结果,建议采用“铜硫混合浮选-铜硫分离浮选工艺流程”处理铜矿石,对混合铜硫精矿再磨后进行分离,金银可以分别在铜精矿、硫精矿和尾矿中计价回收。

铜矿浮选捕收剂研究进展与展望

浮选是铜矿分离回收最经济、最主要的富集方法。捕收剂可选择性调控铜矿物表面疏水性,增加铜矿物与脉石矿物间的疏水性差异,是铜矿浮选分离技术的核心要素。论文综述了硫化铜、氧化铜、氧化-硫化铜矿浮选捕收剂的研究进展,主要涉及黄药与黄原酸酯、黑药及其衍生物、硫氮与硫氮酯、硫氨酯和硫脲及其组合浮选硫化铜的最新研究成果;唑/嗪硫酮类等螯合剂浮选硫化铜的性能与机理;羟肟酸类、唑/嗪硫酮类等螯合捕收剂浮选氧化铜矿的性能与机理;巯基-肟基双配体螯合捕收剂和唑/嗪硫酮类等螯合剂同时疏水浮选氧化和硫化铜矿物的机制。最后,展望了铜矿浮选捕收剂的未来发展方向与应用前景。

蒙古国东北部脑明特铜矿床成矿岩体年龄、Hf同位素、地球化学特征及其对成矿构造背景的约束

脑明特中型铜矿床位于蒙古-鄂霍茨克缝合带中部,是蒙古国东北部已知规模最大的铜矿床。为探究岩体与成矿的关系,在矿床学研究的基础上,对该矿床成矿岩体开展了锆石U-Pb年代学、微量元素及Hf同位素地球化学研究。结果显示:成矿岩体的锆石U-Pb年龄为166.3±2.3 Ma和162.6±1.6 Ma,表明该成矿岩体应为中侏罗世晚期岩浆作用的产物;岩石化学组成上,成矿岩体主量元素SiO_(2)(62.81%~66.03%)>56%,Al_(2)O_(3)(15.01%~15.77%)>15%,MgO(2.06%~2.72%)<3%,K_(2)O/Na_(2)O<1,微量元素具有轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,Eu异常不明显和贫Y(含量为10.67×10^(-6)~14.05×10^(-6),<18×10^(-6))、Yb(含量为1.20×10^(-6)~1.65×10^(-6),<1.9×10^(-6)),富集Sr(含量为547.6×10^(-6)~661.8×10^(-6),>400×10^(-6))的特点,表明成矿岩体具有埃达克质岩石的地球化学特征。同时,成矿岩体具有相对较高的Mg^(#)和Cr、Ni含量,与源自拆沉下地壳熔融形成的埃达克岩相似。在Hf同位素组成上,该岩体具有较低的ε_(Hf)(t)正值(0.3~4.3)和中—新元古代模式年龄(T_(DM2)=1183~937 Ma),推测岩浆上升过程中混染了部分中—新元古代基底岩石组分。综合研究表明,脑明特铜矿床成矿岩体岩浆起源于拆沉下地壳的部分熔融,形成于中侏罗世晚期蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的陆内伸展环境。

大兴安岭北段铜矿床找矿进展及勘查方向

大兴安岭北段是大兴安岭成矿带的重要组成部分,其中铜矿是北段的主要矿种,以斑岩型为主,矿床规模大,经济价值和科学研究意义重大.本文在系统总结大兴安岭北段区域地质背景、不同时代铜矿床成矿地质作用的的基础上,综述了大兴安岭北段近年来找矿勘查的新成果,并提出额尔古纳地块西缘、兴安地块东南缘及两地块缝合带处是寻找铜矿的重要方向,“就矿找矿”“攻深找盲”也是大兴安岭北段铜矿勘查的重点.

若羌库木苏铜矿地质特征及成因初探

库木苏铜矿产于红柳沟-喀腊大湾裂谷带东部卓阿布拉克杂岩体中,为近年来在阿尔金东段奥陶纪辉长岩建造内发现的铜矿产地。通过对库木苏铜矿区成矿地质背景、化探异常、蚀变带及矿体特征的研究,分析成矿环境和控矿因素,初步认为该矿属岩浆硫化物型铜矿床,具良好的找矿潜力。

综合物探在新兴都斛铜矿床勘查中的应用

由于单一物探方法具有多解性,在当前深部找矿中,综合物探方法得到了广泛的应用。在新兴都斛斑岩型铜矿区的地质勘查中,综合使用了高精度磁法和可控源音频大地电磁测深等地球物理方法,推测可控源音频大地电磁测深的中低阻异常和高精度磁法的低缓异常的组合是找矿的重要标志,异常查证取得较好的效果。在1000 m钻孔中,累积发现178.2 m铜、钼、银、金矿化体,铜的最高品位1.45%。综合物探方法的使用,在粤西斑岩型铜矿床的矿产勘查中具有重要的指导意义。

次氯酸钠强化赤铜矿硫化浮选的影响及机理

表面适度氧化可以提高赤铜矿硫化浮选的效果。通过纯矿物浮选试验,探究了次氯酸钠对赤铜矿硫化浮选的影响,并采用X射线光电子能谱分析、矿物表面Zeta电位测定等方法,探讨了次氯酸钠强化赤铜矿浮选行为的机理。结果表明:与直接硫化浮选相比,次氯酸钠能使赤铜矿的硫化浮选回收率增加8.95个百分点;次氯酸钠能够促进赤铜矿表面的Cu(Ⅰ)组分转变为Cu(Ⅱ)组分,可以增强铜组分与硫化剂的反应活性,强化赤铜矿的硫化效果,对赤铜矿的硫化浮选具有促进作用。

提高大红山铜矿铜回收率及降低介耗的研究

针对玉溪矿业有限公司大红山铜矿一选厂浮选给矿产品中合格粒级含量过低、过磨粒级含量较高、铜选别回收率较低等问题,在研究选厂给矿性质的基础上,基于球径半理论公式推导了该段磨矿作业中钢球的最佳配比,并将该方案分别在实验室和现场进行验证。对于推导出的一段球磨机初装方案m(Φ70 mm)︰m(Φ50 mm)︰m(Φ40 mm)︰m(Φ30 mm)=15︰25︰35︰25,在实验室试验和工业试验中进行验证,结果表明:该方案能够提高-0.020+0.010 mm可选粒级及-0.074+0.018 mm易选粒级的含量,有效减少了过粉碎现象,降低了介质消耗,提高了铜精矿回收率,实现了降本增效。

新疆哈密市黑石山一带铜矿成矿预测

根据多位地质工作者的研究和分析,由成矿地质背景、矿床成因等方面的因素出发,很多研究也得到了突破性的成就。2012年在新疆哈密黑石山一带开展矿山普查地质工作,开展工作的同时在区内发现大量孔雀石化的地表信息。根据地表孔雀石矿化信息,结合区内地、物、化成果及其他热液脉状铜矿床的成矿规律进行综合研究,对区内铜矿成矿可能性进行预测。

安徽省铜矿勘查开发利用现状及对策分析

为了解安徽省铜矿勘查开发利用现状及存在的问题,全面统计分析了安徽省铜矿查明资源储量,以及近年来铜矿石、铜精矿、精炼铜、铜材等产量数据。采用弹性系数法进行需求预测分析,得出安徽省2025年铜矿资源需求约为1.28亿t,2030年约为1.44亿t,并分析了安徽省铜矿勘查开发存在大中型矿产地偏少、共伴生矿产地较多,矿山结构仍不够合理,近2/3的矿山处于停产状态,保障程度严重不足等4个方面的问题,提出了加强铜矿资源勘查力度、加强铜矿资源基地建设、加强采选冶技术创新,以及实施“走出去”战略等相关对策建议。

新疆萨热克杂砾岩型铜矿地质特征、成矿模型与找矿模型

新疆萨热克杂砾岩型铜矿产于塔里木盆地西缘,本文从成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、矿石组构、铜矿石中主-微量元素和流体包裹体在垂向和水平方向上的变化等方面进行了研究,结果表明:该类型铜矿的成矿地质体为上侏罗统库孜贡苏组上段(J_(3)k^(2))杂砾岩;成矿构造为北东向的复式向斜和北东向的切层断裂;成矿结构面为下白垩统克孜勒苏群第一岩性段(K_(1)kz^(1))底部褐红色粉砂质泥岩与上侏罗统库孜贡苏组上段(J_(3)k^(2))杂砾岩,矿体上盘褐红色粉砂质泥岩为盆地成矿流体的封闭岩相层。杂砾岩铜矿石中碎裂岩化发育,砾石成分主要为泥岩,铁质碳酸盐岩,石英细砂岩,泥质细砂岩,基性火山岩、千枚状泥质板岩、石英砂岩、石英岩、硅质板岩等,分选性较差,粒径一般为0.3~5 cm,个别达到7 cm以上,磨圆中等,多呈次圆状,后期受构造作用发生碎裂化呈可拼接状砾石。胶结物为方解石、白云石、辉铜矿和少量次生石英及沥青等。石英和方解石包裹体研究结果表明:成矿流体为中—低温、中—高盐度,均一温度和盐度具有弱的正相关性,均一温度和气液比呈明显的正相关性,盐度和气液比呈弱的负相关性。在盆地流体的演化过程中,流体具有温度从高到低,盐度从低到高的演化趋势,表现为石英比方解石和白云石结晶要早一些;包裹体中的气相成分主要有N_(2)、CO_(2)、CH_(4)和H_(2)O,从2685中段到2790中段,气相成分具有从CO_(2)、N_(2)、CH_(4)组合向N_(2)、CH_(4)、H_(2)O组合的演变趋势,表明从下部到上部流体的还原性具有逐步减弱的趋势。在上述研究的基础上建立了本区杂砾岩型铜矿的成矿模型,通过不同比例尺物化探勘查方法的有效性分析建立了该类型铜矿的综合找矿模型,可为在该地区开展同类型矿产勘查提供帮助。

嵌入文化记忆的易门铜矿工业遗产活化利用

易门铜矿工业遗产项目见证了现代工业化在祖国西南边疆不同寻常的发展历程,是中国式现代化的重要历史物证之一。易门铜矿工业遗产活化利用无法照搬照抄一线大城市经验,但其若获成功对同类项目如“三线建设”等具有示范意义。基于易门铜矿工业遗产活化利用发现问题,提出了以影视产业为主导嵌入文化记忆的偏远地区工业遗产活化利用思路,旨在助力美丽乡村高质量发展。